(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面を有する誘電体基板；
前記誘電体基板の前記第１の表面上の放射スタブ；及び
前記誘電体基板の前記第１の表面上の、グランドに接続するための第１の接地プレート、ここで、前記第１の接地プレートは前記放射スタブから間を空けて離れた２又はそれより多くの接地された容量スタブを含み、前記２又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記２又はそれより多くの接地された容量スタブの数と、前記２又はそれより多くの接地された容量スタブの周囲の寸法とにしたがって性能パラメータを調整する、を具備する逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項２】
前記２又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記放射スタブの側辺と平行に前記第１の接地プレートの第１の辺から延びる、請求項１の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項３】
前記放射スタブの底に接続された第１の端を有する短絡レッグ；及び
前記短絡レッグから間を空けて離れた前記放射スタブの前記側辺に接続された延伸給電ストリップ、ここにおいて、前記放射スタブ、前記短絡レッグ、及び前記延伸給電ストリップは、一緒に接続されて、Ｆ字形を形成する、
をさらに具備する、請求項１の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項４】
前記短絡レッグは、前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第１の接地プレートに接続される、請求項３の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項５】
前記第１の接地プレートから間を空けて離れた第２の接地プレート、ここで、前記第２の接地プレートはグランドに接続するためであり、そしてここにおいて、前記短絡レッグは前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第２の接地プレートに接続される、をさらに具備する、請求項３の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項６】
前記延伸給電ストリップに接続された給電ライン、
をさらに具備する、請求項３の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項７】
前記給電ラインは、前記第１の接地プレート及び前記第２の接地プレートから間を空けて離れそして１対のギャップを形成する中央ストリップを有する接地された共面導波管である、請求項６の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項８】
前記第１の表面に対向する前記誘電体基板の第２の表面上の第３の接地プレート、ここで、前記第３の接地プレートはグランドに接続するためであり、前記第３の接地プレートは前記中央ストリップ及び前記対のギャップの下にある、
をさらに具備する、請求項７の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項９】
前記延伸給電ストリップは、前記第１の表面に対向する前記誘電体基板の前記第２の表面上の第２の金属層に形成され、そして前記給電ラインは前記延伸給電ストリップに接続され且つ前記誘電体基板の前記第２の表面上の前記第２の金属層に形成されたマイクロ−ストリップ・ラインである、請求項８の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項１０】
前記延伸給電ストリップと前記放射スタブとの間で接続された前記誘電体基板のビア・ホール内部の金属導電体、
をさらに具備する、請求項９の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項１１】
前記第１の接地プレートは、前記放射スタブの先端から間を空けて離れ且つそれに平行な前記第１の接地プレートの前記第１の辺に垂直な第２の辺を有する、請求項１の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項１２】
前記２又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記放射スタブの方向に向く前記第１の接地プレートの前記第１の辺から延びる単独の接地された容量スタブであり、そして前記放射スタブは前記単独の接地された容量スタブと平行であり、前記放射スタブの先端が前記単独の接地されたスタブの幅を超えて前記第１の接地プレートとのスペースへと延びる、請求項１の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項１３】
前記２又はそれより多くの接地された容量スタブは、第１の接地された容量スタブと第２の接地された容量スタブであり、平行で、間を空けて離れ、そして前記第１の接地プレートの前記第１の辺から前記放射スタブの方向に向かって延び、そして前記放射スタブは前記第１及び第２の接地された容量スタブと平行であり、前記放射スタブの先端は前記第１の接地された容量スタブの幅及び前記第１と第２の接地された容量スタブとの間のスペースを超えて延びそして前記第２の接地された容量スタブの幅の中央まで延びる、請求項１の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項１４】
前記第１の接地プレートは、前記誘電体基板の前記表面に誘電体窓を形成し、それは前記放射スタブ及び前記１又はそれより多くの接地された容量スタブにより浸食される、請求項１の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項１５】
前記第１の接地プレートと前記第２の接地プレートは、前記誘電体基板の前記表面に誘電体窓を形成し、それは前記放射スタブ及び前記１又はそれより多くの接地された容量スタブにより浸食される、請求項５の逆−Ｆ字アンテナ装置。
【請求項１６】
第１の表面を有する第１の金属層上に誘電体層を形成すること；
前記誘電体層上に第２の金属層のパターンを形成して、前記誘電体層の一部である誘電体窓を露出させること、ここで、前記パターンは放射スタブ及び前記放射スタブから間を空けて離れた２又はそれより多くの接地された容量スタブを有し、前記２又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記２又はそれより多くの接地された容量スタブの数と、前記２又はそれより多くの接地された容量スタブの周囲の寸法とにしたがって性能パラメータを調整する；及び
前記２又はそれより多くの接地された容量スタブに接続された第１の接地プレートを形成すること、ここで、前記第１の接地プレートは前記第２の金属層の一部でありそしてグランドに接続される、
を具備する、逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項１７】
前記２又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記放射スタブの側辺と平行に前記第１の接地プレートの第１の辺から延びる、請求項１６の逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項１８】
前記放射スタブの底に接続された第１の端を有する短絡レッグを形成すること；及び
前記短絡レッグから間を空けて離れた前記放射スタブの前記側辺に接続された延伸給電ストリップを形成すること、ここにおいて、前記放射スタブ、前記短絡レッグ、及び前記延伸給電ストリップは、一緒に接続されて、Ｆ字形を形成する、
をさらに具備する、請求項１６の逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項１９】
前記短絡レッグは、前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第１の接地プレートに接続される、請求項１８の逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項２０】
前記第１の接地プレートから間を空けて離れた第２の接地プレートを形成すること、ここで、前記第２の接地プレートはグランドに接続するためであり、そしてここにおいて、前記短絡レッグは前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第２の接地プレートに接続される、
をさらに具備する、請求項１８の逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項２１】
前記延伸給電ストリップに接続された給電ラインを形成すること、
をさらに具備する、請求項１８の逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項２２】
前記給電ラインは、前記第１の接地プレート及び前記第２の接地プレートから間を空けて離れ１対のギャップを形成する中央ストリップを有する接地された共面導波管である、請求項２１の逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項２３】
前記第１の表面に対向する前記誘電体層の第２の表面上に第３の接地プレートを形成すること、ここで、前記第３の接地プレートはグランドに接続するためであり、前記第３の接地プレートは前記中央ストリップ及び前記対のギャップの下にある、
をさらに具備する、請求項２２の逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項２４】
前記延伸給電ストリップは、前記第１の表面に対向する前記誘電体基板の前記第２の表面上の第２の金属層に形成され、そして前記給電ラインは前記延伸給電ストリップに接続され且つ前記誘電体基板の前記第２の表面上の前記第２の金属層に形成されたマイクロ−ストリップ・ラインである、請求項２３の逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項２５】
前記延伸給電ストリップと前記放射スタブとの間で接続された前記誘電体基板のビア・ホール内部に金属導電体を形成すること、
をさらに具備する、請求項２４の逆−Ｆ字アンテナを形成するための方法。
【請求項２６】
ベースバンド信号を処理するベースバンド・プロセッサ、ここで、前記ベースバンド・プロセッサは送信信号を生成しそして受信信号を処理する；
前記ベースバンド・プロセッサに接続され、前記送信信号と前記受信信号とを処理するトランシーバ；
前記トランシーバに接続され、前記送信信号と前記受信信号との間を切り換えるスイッチ；及び
前記スイッチに接続され、前記送信信号を送信しそして前記受信信号を受信する逆−Ｆ字アンテナ回路、ここで、前記アンテナ回路は、
第１の表面を有する誘電体基板、
前記誘電体基板の前記第１の表面上の放射スタブ、及び
前記誘電体基板の前記第１の表面上にあり、グランドに接続するための第１の接地プレート、ここで、前記第１の接地プレートは前記放射スタブから間を空けて離れた２又はそれより多くの接地された容量スタブを含み、前記２又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記２又はそれより多くの接地された容量スタブの数と、前記２又はそれより多くの接地された容量スタブの周囲の寸法とにしたがって性能パラメータを調整する、を具備する逆−Ｆ字アンテナ回路である、システム。
【請求項２７】
前記２又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記放射スタブの側辺と平行に前記第１の接地プレートの第１の辺から延びる、請求項２６のシステム。
【請求項２８】
前記逆−Ｆ字アンテナ回路は、
前記放射スタブの底に接続された第１の端を有する短絡レッグ；及び
前記短絡レッグから間を空けて離れた前記放射スタブの前記側辺に接続された延伸給電ストリップ、ここにおいて、前記放射スタブ、前記短絡レッグ、及び前記延伸給電ストリップは、一緒に接続されて、Ｆ字形を形成する、
をさらに具備する逆−Ｆ字アンテナ回路である、請求項２６のシステム。
【請求項２９】
前記短絡レッグは、前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第１の接地プレートに接続される、請求項２８のシステム。
【請求項３０】
前記逆−Ｆ字アンテナ回路は、
前記第１の接地プレートから間を空けて離れた第２の接地プレート、ここで、前記第２の接地プレートはグランドに接続するためであり、そしてここにおいて、前記短絡レッグは、前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第２の接地プレートに接続される、をさらに具備するアンテナ回路である、請求項２８のシステム。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本出願は、米国仮特許出願、名称“無線通信のための変形逆−Ｆ字アンテナ（Modified Inverted-F Antenna for Wireless Communication）”、２００６年３月２８日出願、出願番号６０／７８６，８９６号、の利点を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明の実施形態は、一般に無線通信システムのための無線アンテナに係わる。より詳しくは、本発明の実施形態は、無線ブロードバンド通信システム及びセルラ無線通信システムの加入者ユニットのための低価格小型プリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）アンテナに関する。
【背景技術】
【０００３】
アンテナが信号を搬送するためにある周波数の電磁放射を送信するためそして受信するために使用され得ることは、広く知られている。すなわち、アンテナは、キャリア周波数の範囲の全体にわたり信号を送信するようにそして受信するように一般的に設計される。アンテナは、全ての無線通信デバイスの不可欠な部品である。一般的に、アンテナは、サイズ、効率、動作の広い帯域幅、スペースが貴重であるときに効率的に機能する能力、及び低製造コストのための非常に厳しい要求を満足すべきである。アンテナに対して通常利用可能な小さなスペースは、アンテナの選択を必然的に決定する、それはプリント単極アンテナ、Ｌ字−型アンテナ、平面逆−Ｆ字アンテナ、プリント円盤アンテナ、又はパッチ・アンテナであり得る。
【０００４】
動作波長の通常４分の１である小さなサイズのプリント・アンテナは、アンテナ・デザインに利用される接地プレート効果の結果である。誘導電流は、接地プレート上の放射素子の鏡像を形成する。結局、アンテナの実効サイズは、接地プレートの一部を含むはずであり、それは誘導電流の重要な部分を含む。一方で、誘導電流は、アンテナの近くに置かれるいずれかの導電性素子に非常に敏感である。プリント・アンテナの性能を向上させるために一般に使用されるアプローチは、デバイスのいずれの導電性構成素子からアンテナを遠ざけることである。３ＧＨｚ周波数における安全性を考慮して、アンテナとＲＦ構成素子との間の最小間隔は、約１ｃｍに等しい。この規則の違反は、アンテナと送信ラインとの間の著しいインピーダンスのミスマッチング、効率損失、及び共鳴周波数シフトという結果をもたらす。
【０００５】
アンテナ性能に重大な影響を及ぼす別の要因は、通信デバイス・プラスチック・ケーシングである。プラスチック・ケーシングは、アンテナの放射効率に重大な影響を与える。それにも拘らず、デバイスを縮小する試みにおいて、設計者は、実際上ＰＣＢとプラスチック・カバーとの間に大きなスペースを残さない。
【０００６】
上に記述した全ての要因は、アンテナ設定手順を甚だしく複雑にそして困難にする。それぞれの固有のケースでは、ＰＣＢサイズ及び無線周波数（ＲＦ：radio frequency）構成素子の位置が、考慮されるべきであるだけでなく、デバイスのプラスチック本体形状及び材料の誘電率が考慮されるべきである。例えば、コスト、携帯性、そしておそらく美観のようなアンテナの他の設計基準が、考慮される必要がある。これらの設計基準は、一般大衆に対して市場に出されようとしている、携帯型無線通信デバイスに特に直接関連がある。その上、携帯型無線通信デバイスのサイズ又は形状因子（form factor）は、アンテナ・デザインの際に固有の困難な課題を有する。それに加えて、消費者は、無線通信デバイス及びシステムにより大きな携帯性、より大きなデータ帯域幅、そしてより良い信号品質を要求している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】プリント回路基板の角部における変形逆−Ｆ字アンテナの第１の実施形態の上面図である。
【図１Ｂ】プリント回路基板の角部における変形逆−Ｆ字アンテナの第２の実施形態の上面図である。
【図１Ｃ】図１Ａ−図１Ｂに図示された接地された共面導波管の断面図である。
【図２Ａ】プリント回路基板の角部における変形逆−Ｆ字アンテナの第３の実施形態の上面図である。
【図２Ｂ】放射スタブに沿った変形逆−Ｆ字アンテナの第３の実施形態の断面図である。
【図２Ｃ】プリント回路基板の角部における変形逆−Ｆ字アンテナの第４の実施形態の上面図である。
【図２Ｄ】プリント回路基板の角部における変形逆−Ｆ字アンテナの第５の実施形態の上面図である。
【図３Ａ】プリント回路基板の辺に沿った変形逆−Ｆ字アンテナの第６の実施形態の上面図である。
【図３Ｂ】放射スタブに沿った変形逆−Ｆ字アンテナの第６の実施形態の断面図である。
【図３Ｃ】プリント回路基板の辺に沿った変形逆−Ｆ字アンテナの第７の実施形態の上面図である。
【図４】プリント回路基板の辺に沿った変形逆−Ｆ字アンテナの第８の実施形態の上面図である。
【図５】カードバス・アプリケーションにおける使用のために接地された共面導波管給電ラインを有するＰＣＢの角部の１対の変形逆−Ｆ字アンテナの上面図である。
【図６】接地された共面導波管給電ラインを有する接地プレートから突き出した４個の変形逆−Ｆ字アンテナの直線的なアンテナ・アレイの図である。
【図７】図５のアンテナ・デザインとスイッチング・ダイバーシティ技術とを使用するシステムを含む高レベル・ブロック図である。
【図８】図５のアンテナ・デザインと２ｘ２ＭＩＭＯ技術を使用するシステムとを含む高レベル・ブロック図である。
【図９】図５に図示されたようなカードバス・プリント回路基板に関する変形逆−Ｆ字アンテナの反射減衰量のグラフを図示する。
【図１０】図５に示されたカードバス変形逆−Ｆ字アンテナに関する水平面内の遠距離電磁界放射パターンのチャートを図示する。
【図１１】図５に示されたカードバス変形逆−Ｆ字アンテナに関する垂直面内の遠距離電磁界放射パターンのチャートを図示する。
【図１２】本発明の実施形態を利用する加入者ユニットを有する無線通信ネットワークを図示する。
【図１３Ａ】加入者ユニットによる使用のために変形逆−Ｆ字アンテナの実施形態を有するプリント回路基板を含む無線ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）アダプタを図示する。
【図１３Ｂ】変形逆−Ｆ字アンテナの実施形態を有するプリント回路基板を含む別の無線カード又はアダプタを図示する。
【図１４】変形逆−Ｆ字アンテナの実施形態を有するプリント回路基板を含む無線カードの機能ブロック図を図示する。
【図１５】本発明の１実施形態にしたがった変形逆−Ｆ字アンテナを形成するプロセスを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
発明の複数の実施形態は、下記の説明及び本発明の実施形態を説明するために使用する添付した図面を参照することにより最も良く理解されることができる。
【０００９】
図中の類似の参照番号及び呼称は、類似の機能を提供する類似の要素を示す。それに加えて、本明細書中に与えられた図の全ての図面は、説明の目的のためだけであり、実際の形状、サイズ、又は複数の要素素子の寸法を必ずしも反映する必要がないことが、理解される。
【００１０】
本発明の１実施形態は、無線通信のための変形逆−Ｆ字アンテナである。その変形逆−Ｆ字アンテナは、基板、放射スタブ、１又はそれより多くの接地された容量スタブ、短絡レッグ、基板の外側層上の接地プレート、延伸給電ストリップ、及び給電送信ラインを含む。給電送信ラインは、マイクロストリップ・ライン、ストリップ・ライン、共面導波管（ＣＰＷ：coplanar waveguide）、又は接地された共面導波管（ＧＣＰＷ：grounded CPW）として実装されることができ、そして同じ外側層上の又は異なる内部層上の若しくは多層基板の別の外側層上の延伸給電ストリップとともに設置されることができ、且つ同じ層配置のために延伸給電ストリップを経由して直接又は別の層配置のために延伸給電ストリップとビア・ホールを経由して放射スタブに接続されることができる。内部層及び別の外側基板層は、その延伸給電ストリップを有する層を除いて変形逆−Ｆ字アンテナのいずれの領域内にも金属ストリップを持たない。１又はそれより多くの接地された容量スタブは、アンテナの性能パラメータを調整する。
【００１１】
下記の説明では、数多くの特有の詳細が記述される。しかしながら、本発明の実施形態がこれらの具体的な詳細を用いずに実行され得ることは、理解される。別の例では、周知の回路、構造及び技術は、本記載の理解を不明瞭にすることを避けるために示されていない。
【００１２】
本発明の１つの実施形態は、フローチャート、フロー図、構造図、又はブロック図として通常図示される処理として記載されることができる。フローチャートが連続したプロセスとして動作を記載することができるけれども、動作のうちの多くのものは、並行して又は同時に実行されることが可能である。その上、動作の順序は、並べ替えられることができる。プロセスは、その動作が完了した時に終了される。プロセスは、方法、プログラム、手順、製造又は制作の方法、等に対応することができる。
【００１３】
本発明の複数の実施形態は、変形逆−Ｆ字アンテナを含み、無線通信システムにおいて無線通信電磁信号を放射するそして／又は受信する。基地局（ＢＳ：base station）とは対照的に、変形逆−Ｆ字アンテナは、無線通信加入者局（ＳＳ：subscriber station）のために設計される、そのＳＳは固定局（ＦＳ：fixed station）又は移動局（ＭＳ：mobile station）のいずれかであり得る。典型的な加入者局では、ぎっしりと詰められたＲＦ回路構成とスイッチング・ダイバーシティ、多元入力多元出力（ＭＩＭＯ：multiple-input multiple-output）又はアダプティブ・アンテナ・アレイ技術アプリケーションに対する１又はそれより多くのアンテナの要求のために、寸法と性能は、重要である。小さな形状因子を有するアプリケーションの例は、無線アダプタを含み、それは例えば、カードバス（CardBus）、パーソナル・コンピュータ・メモリ・カード国際提携（ＰＣＭＣＩＡ：Personal Computer Memory Card International Association）、及びＵＳＢ−端子アダプタ、同様にラップトップ・コンピュータ（例えば、ミニＰＣＩ  ＳＳのためのプリント逆−Ｆ字アンテナ（ＰＩＦＡ：printed inverted F antenna））、セルラ電話機、及び個人ディジタル補助装置（ＰＤＡ：personal digital assistants）である。
【００１４】
変形逆−Ｆプリント回路基板アンテナは、良いマッチングを有し、そして能動ＲＦ回路構成と別の構成とが近接している場合、そのようなアプリケーションに対して設計されている。本発明の複数の他の実施形態において、変形逆−Ｆ字アンテナは、プリント回路基板の１又はそれより多くの角部に形成される。本発明の別の複数の実施形態では、変形逆−Ｆ字アンテナは、プリント回路基板の辺に沿って形成される。
【００１５】
変形逆−Ｆ字アンテナの各実施形態は、違ったやり方で実装されることができる延伸給電ストリップと給電送信ラインとを含む。給電送信ラインは、マイクロストリップ・ライン、ストリップ・ライン、共面導波管（ＣＰＷ：coplanar waveguide）又は接地された共面導波管（ＧＣＰＷ： grounded CPW）として実装されることが可能である。延伸給電ストリップは、給電送信ラインと同じ層上に形成され、そしてそれに接続される。選択される給電送信ラインのタイプは、変形逆−Ｆ字アンテナの性能にほとんど又は全く影響しない。その代りに、選択される給電送信ラインのタイプは、全体のＲＦ  ＰＣＢがどのように設計されるか、例えば、増幅器からの信号をＰＣＢのどの層が利用可能であるか、に基づく。本発明のある複数の実施形態では、給電ライン、延伸給電ストリップ、及び放射スタブは、プリント回路基板の同じ層上にあり、そしてそれにより容易に一緒に接続される。本発明の別の実施形態では、給電ラインと延伸給電ストリップは、放射スタブの層とは異なる層上にある。このケースでは、１つの層上の給電ラインと延伸給電ストリップは、ビア（ＶＩＡ）、金属被覆された壁を有するホール、により放射スタブに接続されることができる。
【００１６】
ここで図１Ａを参照して、変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａの第１の実施形態の上面図が図示される。変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａは、プリント回路基板１００’の不可欠な部分であり、基板誘電体層１０１及び外側導電性金属層１０２を含む。基板誘電体層１０１を覆う外側導電性金属層１０２中のパターンは、一般に、図示されたように寸法ＡｘＢを有する誘電体窓１０９の領域内に変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａを形成する。本発明の１つの実施形態では、Ａの寸法は９．４ミリメートルであり、そしてＢの寸法は２０．８ミリメートルである。変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａは、基板誘電体層１０１上に形成された同じ外側導電性金属層１０２上の複数の接地された容量スタブと接地された共面導波管給電ラインとを用いて設計される。誘電体基板の表面の誘電体窓は、パターンと１又はそれより多くの接地された容量スタブにより部分的に覆い隠されている。すなわち、そのパターンと１又はそれより多くの接地された容量スタブは、誘電体窓１０９の中へと延びる又は侵食する。
【００１７】
変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａは、図１Ａに示されたように、基板誘電体層１０１、放射スタブ１１２、１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５Ａ−１０５Ｂ、短絡レッグ１１５、及び基板１０１の外側層上の金属層１０２中に形成された１又はそれより多くの接地プレート１０４Ａ−１０４Ｂを含む。１又はそれより多くの接地プレート１０４Ａ−１０４Ｂは、グランドに接続するためである。
【００１８】
放射スタブ１１２は、第１の側辺１２２Ｒ、第２の側辺１２２Ｌ、及び先端１２２Ｔを有する。接地プレート１０４Ａは、放射スタブ１１２の第１の側辺１２２Ｒと先端１２２Ｔに沿って間を空けて離れて形成される。
【００１９】
１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５Ａ−１０５Ｂは、接地プレート１０４Ａの第１の辺１０８Ａから延び、その辺は放射スタブの第１の側辺１２２Ｒと平行である。１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５Ａ−１０５Ｂの高さｈは、放射スタブの方向を指している。接地プレート１０４Ａの第２の辺１０８Ｂは、第１の辺１０８Ａに実質的に垂直である。接地プレート１０４Ａの第２の辺１０８Ｂは、放射スタブの先端１２２Ｔと実質的に平行であり、そして図１Ａに図示されたようにそこから寸法Ｘだけ間を空けて離れる。
【００２０】
変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａは、図１Ａに示されたように延伸給電ストリップ１１３Ｂをさらに含む。このケースでは、接地された共面導波管（ＧＣＰＷ）１１０は、給電送信ラインである。
【００２１】
接地された共面導波管（ＧＣＰＷ）１１０は、接地プレート１０４Ａ−１０４Ｂにより左端と右端を制限された中央ストリップ１１３Ａを含み、それぞれギャップ１１４により分離される。ＧＣＰＷ１１０を完結させるために、プリント回路基板１００’は、第２金属層１０３（図１Ｃに示される）上でそして中央ストリップ１１３Ａとギャップ１１４の下に接地プレート１２５（図１Ｃに示される）を有する。接地プレート１２５は、基板１０１の誘電体層により中央ストリップ１１３Ａから分離される。中央ストリップ１１３Ａは、延伸給電ストリップ１１３Ｂに接続される。中央ストリップ１１３Ａの幅とギャップ１１４は、無線通信チャネルのキャリア周波数の波長と基板１０１の誘電体層の性能との関数である。
【００２２】
延伸給電ストリップ１１３Ｂは、一端で放射スタブ１１２に接続し、そして反対の端のところで中央ストリップ１１３Ａに接続する。短絡レッグ１１５は、一端で接地プレート１０４Ｂに接続され、そして反対の端のところで放射スタブ１１２に接続される。短絡レッグ１１５の長さは、延伸給電ストリップ１１３ＢへのＧＣＰＷ１１０の交点のところでアンテナに対して５０オームの能動入力インピーダンスを与えるように選択される。アンテナが誘導接地スタブとして自身を与えるので、アンテナの入力インピーダンスは、放射スタブ１１２と短絡レッグ１１５を形成する金属からある誘導リアクタンスを有する。従来技術は、例えば、放射スタブの端と接地プレートとの間のギャップを狭くすることにより、そして接地プレートに向けて放射スタブを折り曲げることにより、この誘導リアクタンスを低減しようと試み、アンテナ入力インピーダンスに対する限られた効果のために大抵不成功に終わっている。
【００２３】
ここで図１Ｂを参照して、変形逆−Ｆ字アンテナの第２の実施形態の上面図が図示される。変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ｂは、該アンテナがその上に形成される基板の同じ外側層上に形成された給電送信ラインを有する。
【００２４】
変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ｂは、変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａに類似しているが、幅ｇそして接地プレート１０４Ａとのスペース又はギャップＳを有する唯１つの接地された容量スタブ１０５を有する。この具体例の実施形態では、放射スタブ１１２の端１２２Ｔは、接地された容量スタブ１０５と平行であり、その結果放射スタブの先端１２２Ｔが接地された容量スタブ１０５の幅ｇを超えてスペースＳへと延びる。
【００２５】
それ以外は、変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ｂは、変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａと同様の構成素子を有し、そして同様の参照番号と名称を使用する。したがって、変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ｂの構成素子の説明は、簡潔さの理由のために繰り返されず、アンテナ１００Ａの構成素子の説明がアンテナ１００Ｂの構成素子に同じく適用可能であることが理解される。
【００２６】
変形逆−Ｆ字アンテナの構成素子の様々な寸法が、図面に示されている。短絡レッグ１１５は、図示されたように幅Ｗ１と長さＬ１を有する。放射スタブ１１２は、図示されたように長さＬ２と幅Ｗ２を有する。短絡レッグ１１５から放射スタブ１１２上の距離Ｆのところで、延伸給電ストリップ１１３Ｂは、図示されたように放射スタブ１１２に接続される。誘電体窓１０９中のＡ寸法に沿ったアンテナの位置は、短絡レッグ１１５の長さＬ１により設定される。誘電体窓１０９中のＢ寸法に沿ったアンテナの位置は、放射スタブの長さＬ２そして誘電体窓の端から寸法Ｓ４，ｇ１，Ｓ５，ｇ２，Ｓ６とＷ１により設定される。
【００２７】
これらの寸法又は他の寸法から、スペースＸは、本発明の複数の実施形態において放射スタブ１１２の先端１２２Ｔと接地プレート１０４Ａすなわち誘電体窓１０９の端との間に形成される。
【００２８】
１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１０５Ｂは、それぞれ高さｈ；幅ｇ，ｇ１とｇ２；及びギャップ又はスペーシングＳ，Ｓ４，Ｓ５を有することができる。ある複数のアンテナ・デザインでは、ギャップ又はスペーシングＳ４は、ほとんど位置情報を提供せず、そのケースでは、接地された容量スタブ１０５Ｂと中央ストリップ１１３Ａとの間のギャップ又はスペーシングＳ１、若しくは接地された容量スタブ１０５Ｂと短絡レッグ１１５との間のギャップ又はスペーシングＳ６が、位置情報を提供するために使用されることができる。
【００２９】
接地された容量スタブの高さｈ、長さＬ１、及び放射スタブ１１２の幅Ｗ２を知ると、１又はそれより多くの接地された容量スタブと放射スタブ１１２との間の距離Ｄは、式Ｄ＝Ｌ１−Ｗ２−ｈから決定され得る。寸法ｈとＤに加えて、接地プレートの端に沿ってそして放射スタブ１１２の長さに平行な１又はそれより多くの接地された容量スタブの全有効長（例えば、Ｓ４＋Ｓ５＋ｇ１＋ｇ２；又はＳ＋ｇ）は、アンテナを同調させる際に重要な値であり得る。
【００３０】
図１Ａに図示された変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａの１つの具体例の実施形態、マイクロ波接続のためのカードバス全世界相互運用性（ＷｉＭＡＸ）アプリケーションのための３．５ＧＨｚアンテナ、では、寸法は、次の通りである：
Ａ＝９．４ｍｍ；Ｂ＝２０．８ｍｍ；Ｌ２＝１４．２ｍｍ；Ｆ＝４．４ｍｍ；Ｌ１＝５．１ｍｍ；Ｗ１＝Ｗ２＝１．８ｍｍ；Ｓ４＝２．３ｍｍ；Ｓ５＝０．８ｍｍ；ｇ２＝４ｍｍ；ｇ１＝２．４ｍｍ；及びｈ＝１．８ｍｍ。
【００３１】
このケースでは、基板誘電体層１０１は、０．７ｍｍの誘電体厚さを有するＦＲ−４誘電性材料である。それに加えて、給電ラインは、５０オームのインピーダンスを有する。すなわち、マイクロストリップ・ライン、共面導波管、又は接地された共面導波管は、いずれが選択されたとしても、特定の基板、０．７ｍｍの誘電体厚さを有するＦＲ−４誘電性材料、に対して計算された寸法を有する、その結果、それは５０オームのインピーダンスを有する。
【００３２】
図１Ａに示された具体例の実施形態では、放射スタブの先端１２２Ｔは、接地された容量スタブ１０５Ｂの幅ｇ２と、第１の接地された容量スタブと第２の接地された容量スタブとの間のスペースＳ５を超えて、接地された容量スタブ１０５Ａの幅ｇ１の中間点まで延びる。
【００３３】
放射スタブ１１２、短絡レッグ１１５、及び延伸給電ストリップ１１３Ｂは、金属層１０２中に逆−Ｆ字の形、それゆえ名称逆−Ｆ字アンテナ、を形成する。逆−Ｆ字アンテナは、ある周波数の電磁放射を送信するためにそして受信するために使用されて、無線通信信号を搬送する。
【００３４】
１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂ（図１Ａのスタブ１０５Ａ−１０５Ｂ及び図１Ｂのスタブ１０５参照）は、調整素子として機能することにより逆−Ｆ字アンテナの性能を変更する又は調整して、アンテナの性能パラメータを調整する。その性能パラメータは、入力インピーダンスのリアクタンス、低損失マッチング、接地面効果、アンテナ・レードーム、ＲＦ成分効果、複数の相互−カップリング作用、アンテナの共鳴周波数、アンテナと給電ラインとの間のインピーダンス・マッチング、利得の大きさ、及びアンテナ放射パターン、のうちの少なくとも１つを含む。他のパラメータは、１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂにより同様に調節されることができて、アンテナの性能を向上させる。１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂは、容量リアクタンスを誘起し、それはアンテナの入力インピーダンスに変換される。１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂは、（１）アンテナの構成要素の本質的な誘導リアクタンス、及び（２）別の外部作用により誘起される外部リアクタンス、に対するアンテナの入力インピーダンスのリアクタンスを補償する。１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂは、無損失方式で逆−Ｆ字アンテナの性能を調整する。
【００３５】
調整素子として機能する１又はそれより多くの接地された容量スタブを用いて、アンテナは、優れた低損失マッチング性能を実現する。１又はそれより多くの接地された容量スタブにより提供される調整は、周囲のものの実際の設計を考慮し、そして接地面効果、近接して配置されるアンテナ・レードーム、ＲＦ成分効果、及びアンテナの共鳴周波数における複数のアンテナの相互−カップリング作用を補償する。
【００３６】
逆−Ｆ字アンテナに与えられた調整は、使用される１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂの数により、同様に接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂの周囲の寸法、前に記述した高さｈ；幅ｇ，ｇ１，ｇ２；ギャップ又はスペーシングＳ，Ｓ４，Ｓ５；及び距離Ｄの寸法を含む、により調節されることができる。
【００３７】
１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂは、２２％までの広い相対周波数帯域にわたりアンテナと選択された給電ラインとの間の実質的なインピーダンス・マッチングを実現する。すなわち、１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂは、所望の通信システムのキャリア周波数の近くのプラス１１％とマイナス１１％の周波数範囲内での実質的なインピーダンス・マッチングを提供する。その上、１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０Ｂが実質的なインピーダンス・マッチングを提供する一方で、それらはアンテナ放射パターンに重大な影響を及ぼすことなくアンテナの利得の大きさを同様に実質的に最大化する。下記に説明される図９−図１１は、変形逆−Ｆ字アンテナの具体例の性能を図示する。
【００３８】
中央ストリップ１１３Ａを含む５０オームの接地された共面導波管（ＧＣＰＷ）１１０と延伸給電ストリップ１１３Ｂは、信号がアンテナの放射スタブ１１２へ／から伝搬することを可能にする。アンテナ・インピーダンスは、１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１５０ＢによりＧＣＰＷ１１０の５０オームのインピーダンスと実質的にマッチングされる。接地された共面導波管１１０の５０オームのインピーダンスは、アンテナ・スイッチ、信号フィルタのような能動ＲＦ回路構成及び受動ＲＦ回路構成の５０オームのインピーダンス、低雑音増幅器の入力インピーダンス、及び電力増幅器の出力インピーダンス、により同様にマッチングされる。
【００３９】
非常に詳細に下記に記述されるように、送信電力増幅器は、ＧＣＰＷ１１０の端に接続されることができ、そして放射スタブ１１２から送信するために無線信号を増幅する。受信低雑音増幅器（ＬＮＡ：low noise amplifier）は、ＧＣＰＷ１１０の端に接続することができて、放射スタブ１１２により受信される信号を増幅する。下記に非常に詳細に記述されるように、アンテナ・スイッチ、ＲＦバンド−パス・フィルタ、又はＲＦロー−パス・フィルタは、送信電力増幅器及び低雑音受信増幅器とアンテナとの間に接続されることができ、信号を送信することと受信することの両方に対して、同様に送信するために複数のアンテナのうちの１つを選択しそして受信するために別の１つを選択するために、アンテナの使用を複合化する。
【００４０】
ここで図２Ａ−図２Ｂを参照して、変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ａの第３の実施形態の上面図及び断面図が示される。図２Ｂに示されるＰＣＢの断面図は、放射スタブ１１２に沿っている。変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ａのこの第３の実施形態では、給電ラインは、プリント回路基板２００’のアンテナの層とは異なる層上にある。すなわち、給電ラインは、アンテナの層とは反対の多層ＰＣＢの外側層上にある。このケースでは、アンテナは、多層基板上に形成されていると考えられることができる。
【００４１】
図２Ｂに図示されたように、変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ａの放射スタブ１１２は、基板誘電体層１０１の第１の外側表面上に形成された第１の金属層１０２中に形成される。給電ライン２１３Ａ及び延伸給電ストリップ２１３Ｂは、第１の外側表面に対向する、基板１０１の第２の外側表面上の第２の金属層２０２中に形成される。
【００４２】
１つの層上に形成された給電ライン２１３Ａと延伸給電ストリップ２１３Ｂ及び別の層上に形成された放射スタブ１１２を有すると、給電ライン２１３Ａと延伸給電ストリップ２１３Ｂは、プリント回路基板２００’のビア−ホール（ＶＩＡ）２１７により放射スタブ１１２に接続されることができる。ＶＩＡコンタクト２１６は、基板中の金属化された穴であり、そして図２Ｂに図示されているように、延伸給電ストリップ２１３Ｂと放射スタブ１１２との間で接続される。
【００４３】
１つの層上に形成された給電ライン２１３Ａと延伸給電ストリップ２１３Ｂ及び別の層上に形成された放射スタブ１１２を有すると、１つの接地プレート２０４は、図２Ａに図示されているようにアンテナの周りの金属層１０２により与えられることができる。このケースでは、基板誘電体層１０１により分離される接地プレート２０４下の給電ライン２１３Ａは、給電ライン２１３Ａの長さに沿ったマイクロ−ストリップ・ライン２１０を実効的に形成する。
【００４４】
その結果、変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ａは、効果的に放射することができ、放射スタブ１１２に接続されそしてアンテナの一部を形成する延伸給電ストリップ２１３Ｂを除いて、変形逆−Ｆ字アンテナの部分を形成する放射スタブ１１２と短絡レッグ１１５の領域中のいずれの外側層上に金属ストリップ又は金属プレートがない。図２Ｂでは、金属層２０２中の第２の接地プレート２０５は、スペーシング２１４だけ延伸給電ストリップ２１３Ｂから実質的に間を空けて離れる。第２の接地プレート２０５は、第１の接地プレート２０４の一部と重なることができる。追加の調整が与えられない限り、アンテナの下又は金属層１０２中に金属がないことによって形成されるアンテナ誘電体窓の開口部を除いて、金属は、ほとんど任意の場所の金属層２０２中に形成されることが可能である。アンテナの追加の調整は、第２の外部接地プレート２０５により提供されることができ、それは１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５，１０５Ａ−１０５Ｂの下のそしてそれと平行な金属層２０２中に形成される１又はそれより多くの接地された容量スタブを含んでいる。
【００４５】
変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ａの他の構成素子は、変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａに類似しており、そして同じ参照番号と名称を有する。したがって、変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ａのこれらの構成素子の説明は、簡潔さの理由のために繰り返されず、アンテナ１００Ａの構成素子の説明がアンテナ２００Ａのこれらの構成素子に同じように適用可能であることが理解される。
【００４６】
ここで図２Ｃ−図２Ｄを参照して、変形逆−Ｆ字アンテナの第４と第５の実施形態の上面図が図示される。変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ｃ−２００Ｄのそれぞれにおいて、給電ライン２１３Ａは、変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ａのそれと同様であり、接地プレート２０４Ｃ−２０４Ｄと誘電体基板層１０１のために給電ライン２１３Ａの長さに沿ってマイクロ−ストリップ・ライン２１０を効果的に形成する。
【００４７】
変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ｃ−２００Ｄは、唯１つの接地された容量スタブ１０５，２０５を有することを除いて、変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ａと同様である。図２Ｃの接地された容量スタブ１０５は、接地プレート２０４Ｃの大きな表面領域に対して幅ｇとスペース又はギャップＳを有する。図２Ｃの接地された容量スタブ２０５は、接地プレート２０４Ｄの大きな表面領域に対してスペース又はギャップＳがなく（すなわち、Ｓ＝０）幅ｇを有する。図２Ｄに示された具体例の実施形態では、Ｄだけ間を空けて離れているが、放射スタブの先端１２２Ｔは、接地された容量スタブ２０５の幅ｇへと実質的に延び、先端１２２Ｔと接地プレート２０４Ｄとの間に重ならないわずかなスペースＸを有する。すなわち、放射スタブ１１２の第１の辺１２２Ｒは、スペースＸを除いて接地された容量スタブ２０５の幅ｇの実質的な部分全体にわたり接地された容量スタブ２０５の先端と平行である。
【００４８】
それ以外は、変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ｃ−２００Ｄは、変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ａと同様の構成素子を有し、そして同様の参照番号と名称を使用する。したがって、変形逆−Ｆ字アンテナ２００Ｃ−２００Ｄの構成素子の説明は、簡潔さの理由のために繰り返されず、アンテナ２００Ａの構成素子の説明がアンテナ２００Ｂ−２００Ｄの構成素子に同等に適用可能であることが理解される。
【００４９】
以前には、変形逆−Ｆ字アンテナの実施形態は、プリント回路基板の角部に形成された。しかしながら、変形逆−Ｆ字アンテナは、プリント回路基板の辺に沿って同様に形成されることができる。
【００５０】
ここで図３Ａ−図３Ｂを参照して、変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ａの第６の実施形態の上面図と断面図が図示される。図３Ｂに図示されたＰＣＢの断面図は、放射スタブ１１２に沿っている。
【００５１】
変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ａのこの実施形態では、給電ラインは、アンテナの層とは別のプリント回路基板３００’の層上にある。すなわち、給電ラインは、多層ＰＣＢの基板の内部層上にあり、ところがアンテナは、基板の外側表面上に形成される。このケースでは、アンテナは、多層基板上に形成されていると考えられ得る。
【００５２】
図３Ｂに図示されたように、変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ａの放射スタブ１１２は、基板層１０１Ａの第１の外側表面上の第１の金属層１０２中に形成される。給電ライン３１３Ａと延伸給電ストリップ３１３Ｂは、基板誘電体層１０１Ｂと１０１Ｃとの間のもう１つの金属層３０２中に形成されることができ、そして図示されたようにＶＩＡにより放射スタブに接続される。
【００５３】
図３Ｂは、放射スタブ１１２に沿ったＰＣＢ３００’の断面図を図示する。給電ライン、延伸給電ストリップ、及びアンテナを形成する最表層を除いて、別の層上の金属プレートは、放射スタブ１１２の下を避けるはずである。すなわち、不必要な金属は、誘電体窓中では除かれるべきである。しかしながら、接地されたプレート３０４Ａの下の誘電体窓の外側の領域では、他の金属プレートは、無線デバイスのＰＣＢ３００’のデザインを完成させるために、複数の誘電体層の間に、すなわち第２の外側金属層中に形成されることが可能である。
【００５４】
図３Ａに図示されたように、アンテナは、プリント回路基板３００’の辺に沿って形成される。接地プレート３０４Ａに接続された接地された容量スタブ１０５Ａ−１０５Ｂは、変形逆−Ｆ字アンテナを調整するために与えられる。しかしながら、アンテナが辺に沿って形成されるので、ＰＣＢ３００’を超えて延伸するとしても、スペースＳ４は、実質的に大きい。スペースＳ４は、このデザインにおいて接地された容量スタブに関する位置情報を何も与えないので、接地された容量スタブ１０５Ｂと短絡レッグ１１３５との間のスペースＳ６が使用される。
【００５５】
短絡レッグ１１５、放射スタブ１１２、そして１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５Ａ−１０５Ｂを含む変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ａ，３００Ｃの構成素子は、接地プレート３０４Ａから突出するように見える。放射スタブ１１２は、第１の側辺１２２Ｒ、第２の側辺１２２Ｌ、及び先端１２２Ｔを有する。このケースでは、接地プレート３０４Ａは、放射スタブ１１２の先端１２２Ｔではなく第１の側辺１２２Ｒに沿って間を空けて離れて形成される。
【００５６】
基板１０１’の内部層上に形成された給電ライン３１３Ａと延伸給電ストリップ３１３Ｂ及び外側層上に形成された放射スタブ１１２を有すると、給電ライン３１３Ａと延伸給電ストリップ３１３Ｂは、ＶＩＡにより放射スタブ１１２に接続することができ、そのＶＩＡは図３Ｂに図示されたように延伸給電ストリップ３１３Ｂと放射スタブ１１２との間を接続する基板１０１’中の金属化された穴である。
【００５７】
１つの層上に形成された給電ライン３１３Ａと延伸給電ストリップ３１３Ｂ及び別の層上に形成された放射スタブ１１２を有すると、１又はそれより多くの接地プレート３０４Ａ，３０４Ｂは、アンテナのまわりの金属層１０２によって与えられることができる。それに加えて、外側層と同様にＰＣＢ構造の他の追加の内部層は、図３Ａと図３Ｃに図示されていない基板１０１上に形成されることができる。このケースでは、３０４Ａそして３０４Ｂの接地プレートと別の外側層との間で且つ誘電体層１０１Ａ−１０１Ｃにより分離された給電ライン３１３Ａは、その給電ライン３１３Ａの長さに沿ったストリップ・ライン３１０を実効的に形成する。
【００５８】
その結果、変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ａ−３００Ｃは、効果的に放射することが可能であり、延伸給電ストリップ３１３Ｂを除いて、変形逆−Ｆ字アンテナの一部を形成する放射スタブ１１２と短絡レッグ１１５の領域内のいずれかの別の層上に何も金属ストリップ又は金属プレートがない、その延伸給電ストリップ３１３Ｂは放射スタブ１１２に接続されそしてアンテナの一部を形成する。しかしながら、第２の接地プレート（図示されず）が、反対側の外表面に与えられることができ、そして第１の接地プレート３０４Ａ，３０４Ｂの一部と重なることがある。第２の接地プレート２０５は、さらに金属層中に１又はそれより多くの接地された容量スタブを含むことができて、アンテナをさらに調整する。
【００５９】
ここで図３Ｃを参照して、変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ｃの第７の実施形態の上面図が図示される。変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ｃでは、給電ライン３１３Ａは、変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ａのそれと同様であり、接地プレート３０４Ｃと誘電体基板層１０１’のために給電ライン３１３Ａの長さに沿ってストリップ・ライン３１０を実質的に形成する。
【００６０】
変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ｃは、唯１つの接地された容量スタブ１０５を有することを除いて、変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ａに類似している。図２Ｃの接地された容量スタブ１０５は、幅ｇと非常に大きなスペース又はギャップＳを有し、アンテナ３００Ａのそれと同様である。
【００６１】
それ以外は、変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ｃは、変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ａに類似の構成素子を有し、そして同じ参照番号と名称を有する。したがって、変形逆−Ｆ字アンテナ３００Ｃの構成素子の説明は、簡潔さの理由のために繰り返されず、アンテナ３００Ａの構成素子の説明がアンテナ３００Ｃの構成素子に同じように適用可能であることが理解される。
【００６２】
ここで、図４を参照して、変形逆−Ｆ字アンテナ４００の第８の実施形態の上面図が図示される。変形逆−Ｆ字アンテナ４００では、接地された共面導波管１１０は、放射スタブ１１２への給電ラインとして使用される。アンテナ４００の構成素子は、基板層１０１の同じ外側表面上の同じ金属層１０２中に形成される。大領域金属プレート４０４Ａ，４０４Ｂは、接地され、そして少なくとも、基板の内部層又は別の外側層上の１つの金属プレートがあり、接地された共面導波管を形成する。
【００６３】
変形逆−Ｆ字アンテナ４００の構成素子は、接地プレート４０４Ａ−４０４Ｂから突き出しているように見える。短絡レッグ１１５と放射スタブ１１２は、接地プレート４０４Ｂから突き出しているように見える。１又はそれより多くの接地された容量スタブ１０５Ａ−１０５Ｂは、接地プレート４０４Ａから突き出しているように見える。
【００６４】
図４に図示されたように、アンテナ４００は、プリント回路基板４００’の辺に沿って形成される。接地プレート４０４Ａに接続された接地された容量スタブ１０５Ａ−１０５Ｂは、変形逆−Ｆ字アンテナ４００を調整するために与えられる。しかしながら、アンテナが辺に沿って形成されるので、スペースＳ４は、実質的に大きく、ＰＣＢ４００’を超えて延びることさえある。すなわち、接地プレート４０４Ａは、放射スタブ１１２の側辺に沿っており、放射スタブ１１２の先端に沿っていない。スペースＳ４がこのデザインでは接地された容量スタブに関する位置情報を何も与えないので、接地された容量スタブ１０５Ｂと中央ストリップ１１３Ａとの間のスペースＳ１が使用される。
【００６５】
給電送信ラインとして接地された共面導波管１１０を使用することの詳細は、図１Ａ−図１Ｂを参照して前に説明された。
【００６６】
その上、変形逆−Ｆ字アンテナ４００の他の構成素子は、変形逆−Ｆ字アンテナ１００Ａと同様であり、そして同じ参照番号と名称を有する。したがって、変形逆−Ｆ字アンテナ４００のこれらの構成素子の説明は、簡潔の理由で繰り返されず、アンテナ１００Ａの構成素子の説明が、アンテナ４００のこれらの構成素子に同じように適用できることが理解される。
【００６７】
それに加えて、図４はＰＣＢ４００’の辺に沿ったアンテナ４００を調整するための複数の接地された容量スタブ１０５Ａ−１０５Ｂを図示するが、図１Ｂにより示されたような、１つの接地された容量スタブ１０５がその代わりに使用されることができる。
【００６８】
ここで図５を参照して、カードバス無線アダプタにおいて使用するためのプリント回路基板５００の一部としてのアンテナ回路が図示される。ＰＣＢ５００は、ＰＣＢの反対の角に１対の変形逆−Ｆ字アンテナ５０１Ａ−５０１Ｂを含む。アンテナ５０１Ａ−５０１Ｂは、それぞれ図１Ａに関して前に説明したアンテナ１００Ａの例であり、そしてそれぞれの個別のアンテナに対して接地された共面導波管給電ライン５１０Ａ−５１０Ｂを含む。接地された共面導波管給電ライン５１０Ａ−５１０Ｂは、変形逆−Ｆ字アンテナ５０１Ａ−５０１Ｂと同じ金属層そして同じ基板表面に形成される。変形逆−Ｆ字アンテナ５０１Ａ−５０１Ｂがスペースを節約するために放射スタブ１１２Ａ−１１２Ｂに接続された１つの接地プレート５０４を共有することに注意する。さらなる接地プレート５０５Ａ−５０５Ｂは、各アンテナの接地された容量スタブ１０５Ａ−１０５Ｂにグランドを接続する。
【００６９】
ここで図６を参照して、プリント回路基板６００の一部としてのアンテナ回路が図示され、それは基板６０１上の４つの変形逆−Ｆ字アンテナ４００Ａ−４００Ｄの直線的なアンテナ・アレイ６０２を含む。４つの変形逆−Ｆ字アンテナ４００Ａ−４００Ｄは、接地プレート６０４Ａ−６０４Ｂ，６０５Ａ−６０５Ｂ，６０６Ａ−６０６Ｂから突き出し、そしてそれぞれ図４に関して前に説明したアンテナ４００の例である。各アンテナ４００Ａ−４００Ｄは、それぞれ接地された共面導波管給電ライン６１０Ａ−６１０Ｄを含む。直線的なアンテナ・アレイは、アンテナ４００Ａと４００ＤをＰＣＢ６００の一端に配置し、一辺に沿って配置される。このケースでは、各アンテナについてのパラメータＳ４は非常に大きい。
【００７０】
接地された共面導波管給電ライン６１０Ａ−６１０Ｄは、変形逆−Ｆ字アンテナ４００Ａ−４００Ｄと同じ金属層そして同じ基板表面に形成される。変形逆−Ｆ字アンテナ４００Ａ−４００Ｂがスペースを節約するために放射スタブ１１２Ａ−１１２Ｂに接続された接地プレート６０４Ａを共有することに注意する。変形逆−Ｆ字アンテナ４００Ｃ−４００Ｄは、放射スタブ１１２Ｃ−１１２Ｄに接続された接地プレート６０４Ｂを共有する。
【００７１】
ここで図７と図８を参照して、図５のアンテナ回路を含むシステムの高レベル・ブロック図がここに説明される。図７に図示されたシステムは、スイッチング・ダイバーシティ技術を使用し、一方で、図８に図示されたシステムは、２ｘ２ＭＩＭＯ技術を利用する。
【００７２】
図７では、変形逆−Ｆ字アンテナ５０１Ａ−５０１Ｂは、プリント回路基板７００の一部として形成される。大きな接地プレート７０５は、接地された共面導波管給電ライン５１０Ａ−５１０Ｂを妨害することなく接地プレート５０５Ａ−５０５Ｂ及び共有接地プレート５０４に接続される。
【００７３】
取り付け可能な（pluggable）無線加入者システムは、図示されたように互いに接続されたアンテナ・スイッチ（ＳＷ）７１０、ＲＦトランシーバ（ＴＲＸ）７１２、及びベースバンド用途特定集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）又はプロセッサ７１４をさらに含む。アンテナ・スイッチ７１０は、二極双投式（double-pole-double-throw）ＲＦスイッチである。アンテナ・スイッチ７１０は、送信信号と受信信号との間を切り替える。ＲＦトランシーバ７１２は、特に、信号を送信するための電力増幅器（ＰＡ）７２０及び信号を受信するための低雑音増幅器（ＬＮＡ）７２２を含む。ベースバンドＡＳＩＣ７１４は、一方でアナログ信号のためのＲＦトランシーバ７２０をそして他方でディジタル信号のためのディジタル・システムをインターフェースする混合信号集積回路である。
【００７４】
追加のＲＦパンド−パス・フィルタ又はＲＦロー−パス・フィルタは、アンテナと送信電力増幅器７２０そして受信低雑音増幅器７２２との間に接続されることができる。
【００７５】
前に述べたように、図７のシステムは、スイッチング・ダイバーシティ技術を使用し、それはＡＳＩＣ７１４とそのＡＳＩＣにより制御されるアンテナ・スイッチ７１０によってサポートされる。前に論じたように、ＲＦトランシーバ７１２は、信号を送信するための電力増幅器（ＰＡ）７２０と信号を受信するための低雑音増幅器（ＬＮＡ）７２２とを含む。スイッチ７１０は、送信信号と受信信号の両方に対して最良の信号品質を与えるアンテナを選択するために使用される。スイッチ７１０は、そのように、同じアンテナを介して信号を送信しそして受信するために選択されたアンテナへのＰＡ７２０とＬＮＡ７２２のカップリング間を切り換えるために使用される。
【００７６】
図８では、変形逆−Ｆ字アンテナ５０１Ａ−５０１Ｂは、同様にプリント回路基板８００の一部として形成される。大きな接地プレート８０５は、接地された共面導波管給電ライン５１０Ａ−５１０Ｂを妨害することなく接地プレート５０５Ａ−５０５Ｂ及び共有接地プレート５０４に接続される。
【００７７】
取り付け可能な無線加入者システムは、図示されたように一緒に接続されたＭＩＭＯベースバンド用途特定集積回路（ＡＳＩＣ）８１４とともに、対のアンテナ・スイッチ（ＳＷ）８１０Ａ−８１０ＢとＲＦトランシーバ（ＴＲＸ）８１２Ａ−８１２Ｂをさらに含む。対のアンテナ・スイッチ８１０Ａ−８１０Ｂは、単極双投式（single-pole-double-throw）ＲＦスイッチである。ＲＦトランシーバ８１２Ａ−８１２Ｂのそれぞれは、特に、信号を送信するためのＰＡ８２０及び信号を受信するためのＬＮＡ８２２を含む。ＭＩＭＯベースバンドＡＳＩＣ８１４は、一方でアナログ信号のためのＲＦトランシーバ８２０Ａ−８２０Ｂをそして他方でディジタル信号のためのディジタル・システムをインターフェースする混合信号集積回路である。
【００７８】
前に述べたように、図８のシステムは、ＡＳＩＣ８１４とそのＡＳＩＣにより制御されるアンテナ・スイッチ８１０Ａ−８１０Ｂによりサポートされる２ｘ２ＭＩＭＯ技術を使用する。このケースでは、両方のアンテナ５０１Ａ−５０１Ｂは、信号を送信するためそして受信するために同時に使用される。ＭＩＭＯベースバンドＡＳＩＣ８１４は、これらの信号をコヒーレントに統合して、いずれかのアンテナが個々に供給できるはずのものよりも良い信号を生成する。
【００７９】
アンテナ５０１Ａは、接地された共面導波管５１０Ａを経由してアンテナ・スイッチ８１０Ａに接続される。アンテナ５０１Ｂは、接地された共面導波管５１０Ｂを経由してアンテナ・スイッチ８１０Ｂに接続される。トランシーバ８１２Ａは、アンテナ・スイッチ８１０Ａに接続される。トランシーバ８１２Ｂは、アンテナ・スイッチ８１０Ｂに接続される。このケースでは、アンテナ・スイッチ８１０Ａ−８１０Ｂは、アンテナ５０１Ａ−５０１Ｂ間を切り換えない。その代りに、このケースのスイッチは、信号を送信するため又は受信するためにアンテナへの電力増幅器７２０又は低雑音増幅器７２２のいずれかをカップリングする際に送信と受信との間を切り換えるだけである。すなわち、スイッチ８１０Ａ−８１０Ｂは、同じアンテナを介して信号を送信するためそして受信するために選択されたアンテナへのＰＡ７２０とＬＮＡ７２２とのカップリング間を切り換えるために使用される。
【００８０】
図９は、図５に図示されたようなカードバス・プリント回路基板に関する変形逆−Ｆ字アンテナの入力反射減衰量のグラフを図示する。図５の変形逆−Ｆ字アンテナ５０１Ａ−５−１Ｂは、カードバス取り付け可能なカードの形状因子（form-factor）に基づいて３．５ＧＨｚ  ＷｉＭＡＸ周波数帯域に対して設計されている。
【００８１】
曲線９０１は、アンテナ単独の入力反射減衰量を図示する。曲線９０２は、アンテナの上を覆って組み立てられたレードームを有するアンテナの入力反射減衰量を図示する。
【００８２】
レードームは、無線周波数放射を通過するシェル又はハウジングであり、それは周囲の素子からアンテナを覆うためそして保護するために多くの場合に使用される。図１３Ｂは、取り付け可能な無線アダプタ・カード１３００Ｂのアンテナ部分１３１５を覆うレードーム１３１６を図示する。図１３Ａでは、レードームは、取り付け可能なＵＳＢアダプタ１３００Ａのアンテナ部分１３０５を含んでいるプリント回路基板全体の上方をカバーしているハウジング１３０６である。
【００８３】
図９の入力反射減衰量曲線９０１と９０２とを比較する際に、変形逆−Ｆ字アンテナを覆うレードームの存在は、そのマッチング性能を低下させない。それどころか、変形逆−Ｆ字アンテナを覆うレードームの存在は、アンテナのマッチング性能を向上させる。
【００８４】
ここで図１０と図１１を参照して、カードバス・アンテナ・デザインに対する遠距離電磁界（far field）放射パターンのチャートが図示される。図１０は、図５に示されたような変形逆−Ｆ字アンテナを含んでいるカードバス・デザインに対する水平面内の遠距離電磁界放射パターンのチャートを図示する。図１１は、図５に示された変形逆−Ｆ字アンテナを含んでいるカードバス・デザインに対する垂直面内の遠距離電磁界放射パターンのチャートを図示する。
【００８５】
図５のカードバス・アンテナ・デザインは、これらの測定値を得るために使用された。各アンテナは、放射スタブと同じ外側層上に形成された接地された共面導波管給電ラインを使用して測定された。変形逆−Ｆ字アンテナを含んでいる図５のカードバス・アンテナ・デザインの測定されそして計算された利得が、実質的に３．１デシベル（ｄＢｉ）であったことが測定された。
【００８６】
ここで図１２を参照して、本発明の実施形態を利用する加入者ユニットを有する無線通信ネットワーク１２００、例えば、電子電気技術者協会（ＩＥＥＥ：Institute of Electronics and Electrical Engineers）８０２．１６規格に基づくもの、が図示される。無線通信ネットワーク１２００は、１又はそれより多くの基地局（ＢＳ：base station）１２０１と１又はそれより多くの移動又は固定加入者局（ＳＳ：subscriber station）１２０４Ａ−１２０４Ｃとを含み、それらの間のそしてインターネット・プロトコル／公衆交換電話ネットワーク（ＩＰ／ＰＳＴＮ：Internet Protocol/Public Switched Telephone Network）ネットワークを介して音声信号とデータ信号の両者を通信する。一旦、ＳＳ１２０４Ａ−１２０４ＣがＢＳ１２０１に登録されると、それはそのＢＳを経由してインターネットに接続されることが可能であり、そのＢＳはネットワーク・クラウド１２０３に接続されている。
【００８７】
本明細書中に記述されるアンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１５、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ、及びセルラ通信規格にしたがった周波数帯域で動作する無線通信システムを用いて使用されるように設計されている。ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４及びＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格は、それぞれ固定及び移動広帯域無線アクセス・システムに対するエアー・インターフェースを記述し、そしてこれらはＭＡＮ（Metropolitan Area Network：大都会域ネットワーク）又はＷＡＮ（Wide Area Network：広域ネットワーク）に対してであり、一方で無線ＰＡＮ（Personal Area Network：個人域ネットワーク）及び無線ＬＡＮ（Local Area Network：ローカル域ネットワーク）に対する別の規格があり、例えば、ブルートゥースとして知られるＩＥＥＥ８０２．１５及び公にＷｉ−Ｆｉとして公知のＩＥＥＥ８０２．１１がある。
【００８８】
本明細書中で説明されたアンテナを有するプリント回路基板は、固定であり得てそして加入者ユニット中に設計されることができる。あるいは、本明細書中で説明されるプリント回路基板は、加入者ユニットへと取り付けられることができでて、その一部になる、それに加えて取り外されそして別の加入者ユニットで使用されることができる。すなわち、本明細書で説明されたアンテナを有するプリント回路基板を用いる無線デバイスは、取り付け可能であり得る。図１２により図示される無線通信システムでは、加入者局１２０４Ａは、取り付け可能な無線アダプタ１２１０を含む。
【００８９】
ここで図１３Ａ−図１３Ｂを参照して、取り付け可能な無線デバイスが、図示され、それは本明細書中で説明された変形逆−Ｆ字アンテナを有するプリント回路基板を含む。これらの取り付け可能な無線デバイスとそのアンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１６規格、それはＷｉＭＡＸ、モービルＷｉＭＡＸ及び無線ブロードバンド（ＷｉＢｒｏ）仕様を含む、にしたがって加入者局を動作させるために特に有用である。
【００９０】
図１３Ａは、加入者ユニットの一部として使用するために変形逆−Ｆ字アンテナの実施形態を有するプリント回路基板１３０４を含む無線ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ：universal serial bus）アダプタ１３００Ａを図示する。アダプタ１３００Ａは、取り付け可能な無線機部分１３０１とキャップ部分１３０２とを含む。取り付け可能な無線機１３０１は、プリント回路基板１３０４を含み、それは一端にアンテナ部分１３０５をそして反対端にＵＣＢコネクタ１３０３を有する。無線機１３０１は、変形逆−Ｆ字アンテナを含む内部プリント回路基板１３０４の上方をカバーする、ハウジング１３０６をさらに有する。ハウジング１３０６は、無線信号を通過し、そしてＰＣＢ１３０４上のアンテナを保護するためにレードームとして働く。
【００９１】
図１３Ｂは、変形逆−Ｆ字アンテナの実施形態を有するプリント回路基板１３１４を含む別の無線カード又はアダプタ１３００Ｂを図示する。カード１３００Ｂは、一端にアンテナ部分１３１５と反対端にコネクタ１３１３を有するプリント回路基板１３１４を含む。金属ハウジング１３１６Ａは、ＰＣＢの部分を取り囲み、一方でレードーム・ハウジング１３１６Ｂは、変形逆−Ｆ字アンテナの上方をカバーする。アダプタ又はカードのタイプに応じて、コネクタ１３１３は、ＰＣＭＣＩＡコネクタ、カードバス・コネクタ、等のような様々なタイプのものであり得る。
【００９２】
アダプタ１３００Ａ−１３００Ｂのそれぞれは、無線デバイスのサイズ又は形状因子により非常に制限され、その結果、それらは携帯性が非常に良い。前に述べたようにプリント回路基板の一部として形成される変形逆−Ｆ字アンテナ（ＰＣＢ上に“プリント”されているので“プリント・アンテナ”として時々呼ばれる）は、これらの小さな形状因子アプリケーションにうまく適している。
【００９３】
ここで図１４を参照して、変形逆−Ｆ字アンテナ５０１Ａ−５０１Ｂを有するプリント回路基板１４０１を含む無線カード１４００の機能ブロック図が図示される。無線カード１４００の機能ブロック図は、図８を参照して前に記述したＭＩＭＯベースバンドＡＳＩＣ８１４の機能ブロック図を含む。ＭＩＭＯベースバンドＡＳＩＣ８１４は、カード１４００のコネクタ１４０２へ接続するためのインターフェースを有する。コネクタ１４００は、多種多様なディジタル・デバイスへと取り付け可能であり、無線通信を提供する。
【００９４】
図１５は、本発明の１実施形態にしたがった変形逆−Ｆ字アンテナを形成するプロセス１５００を説明するフローチャートである。
【００９５】
開始で、プロセス１５００は、第１の表面を有する第１の金属層上に誘電体層を形成する（ブロック１５１０）。次に、プロセス１５００は、誘電体層上に第２の金属層のパターンを形成して、誘電体層の一部である誘電体窓を露出させる（ブロック１５２０）。そのパターンは、放射スタブとその放射スタブから間を空けて離れた１又はそれより多くの接地された容量スタブを有する。１又はそれより多くの接地された容量スタブは、放射スタブの側辺と平行に第１の接地プレートの第１の辺から伸びている。
【００９６】
それから、プロセス１５００は、１又はそれより多くの接地された容量スタブに接続された第１の接地プレートを形成する（ブロック１５３０）。第１の接地プレートは、第２の金属層の一部であり、そしてグランドに接続される。次に、プロセス１５００は、放射スタブの底に接続された第１の端を有する短絡レッグを形成する（ブロック１５４０）。短絡レッグは、第１の端とは反対の第２の端を有し、第１の接地プレートに接続される。それから、プロセス１５００は、短絡レッグから間を空けて離れた放射スタブの側辺に接続された延伸給電ストリップを形成する（ブロック１５５０）。放射スタブ、短絡レッグと延伸給電ストリップは、一緒に接続されてＦ字形を形成する。
【００９７】
次に、プロセス１５００は、第１の接地プレートから間を空けて離れた第２の接地プレートを形成する（ブロック１５６０）。第２の接地プレートは、グランド及び第１の端とは反対の短絡レッグの第２の端へと接続される。それから、プロセス１５００は、延伸給電ストリップに接続される給電ラインを形成する（ブロック１５７０）。給電ラインは、第１の接地プレートと第２の接地プレートから間を空けて離れ、１対のギャップを形成する中央ストリップを有する接地された共面導波管である。プロセス１５００は、その後終了する。
【００９８】
プロセス１５００は、変形逆−Ｆ字アンテナ回路を形成するための代表的なプロセスである。追加のプロセスは、上に記述したような変形逆−Ｆ字アンテナ回路の様々な実施形態を形成するために使用されることができる。
【００９９】
本発明が複数の実施形態に関して説明されてきたが、本発明が記述された実施形態に限定されるのではなく、添付された特許請求の範囲の精神及び意図の範囲内の変形及び変更で実行されることが可能であることを、当業者は、認識するであろう。本説明は、そのように限定する代わりに実例として見なされるべきである。
以下に本願発明の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
第１の表面を有する誘電体基板；
前記誘電体基板の前記第１の表面上の放射スタブ；及び
前記誘電体基板の前記第１の表面上の、グランドに接続するための第１の接地プレート、ここで、前記第１の接地プレートは前記放射スタブから間を空けて離れた１又はそれより多くの接地された容量スタブを含み、前記１又はそれより多くの接地された容量スタブは性能パラメータを調整する、を具備する装置。
［Ｃ２］
前記１又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記放射スタブの側辺と平行に前記第１の接地プレートの第１の辺から延びる、Ｃ１の装置。
［Ｃ３］
前記放射スタブの底に接続された第１の端を有する短絡レッグ；及び
前記短絡レッグから間を空けて離れた前記放射スタブの前記側辺に接続された延伸給電ストリップ、ここにおいて、前記放射スタブ、前記短絡レッグ、及び前記延伸給電ストリップは、一緒に接続されて、Ｆ字形を形成する、をさらに具備する、Ｃ１の装置。
［Ｃ４］
前記短絡レッグは、前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第１の接地プレートに接続される、Ｃ３の装置。
［Ｃ５］
前記第１の接地プレートから間を空けて離れた第２の接地プレート、ここで、前記第２の接地プレートはグランドに接続するためであり、そしてここにおいて、前記短絡レッグは前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第２の接地プレートに接続される、をさらに具備する、Ｃ１の装置。
［Ｃ６］
前記延伸給電ストリップに接続された給電ライン、をさらに具備する、Ｃ３の装置。
［Ｃ７］
前記給電ラインは、前記第１の接地プレート及び前記第２の接地プレートから間を空けて離れそして１対のギャップを形成する中央ストリップを有する接地された共面導波管である、Ｃ６の装置。
［Ｃ８］
前記第１の表面に対向する前記誘電体基板の第２の表面上の第３の接地プレート、ここで、前記第３の接地プレートはグランドに接続するためであり、前記第３の接地プレートは前記中央ストリップ及び前記対のキャップの下にある、をさらに具備する、Ｃ７の装置。
［Ｃ９］
前記延伸給電ストリップは、前記第１の表面に対向する前記誘電体基板の第２の表面上の第２の金属層に形成され、そして前記給電ラインは前記延伸給電ストリップに接続され且つ前記誘電体基板の前記第２の表面上の前記第２の金属層に形成されたマイクロ−ストリップ・ラインである、Ｃ８の装置。
［Ｃ１０］
前記延伸給電ストリップと前記放射スタブとの間を接続する前記誘電体基板のビア・ホール内部の金属導電体、をさらに具備する、Ｃ９の装置。
［Ｃ１１］
前記第１の接地プレートは、前記放射スタブの先端から間を空けて離れ且つそれに平行な前記第１の接地プレートの前記第１の辺に垂直な第２の辺を有する、Ｃ１の装置。
［Ｃ１２］
前記１又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記放射スタブの方向に向く前記第１の接地プレートの前記第１の辺から延びる単独の接地された容量スタブであり、そして前記放射スタブは前記単独の接地された容量スタブと平行であり、前記放射スタブの先端が前記単独の接地されたスタブの幅を超えて前記第１の接地プレートとのスペースへと延びる、Ｃ１の装置。
［Ｃ１３］
１又はそれより多くの接地された容量スタブは、第１の接地された容量スタブと第２の接地された容量スタブであり、平行で、間を空けて離れ、そして前記第１の接地プレートの前記第１の辺から前記放射スタブの方向に向かって延び、そして前記放射スタブは前記第１及び第２の接地された容量スタブと平行であり、前記放射スタブの先端は前記第１の接地された容量スタブの幅及び前記第１と第２の接地された容量スタブとの間のスペースを超えて延びそして前記第２の接地された容量スタブの幅の中央まで延びる、Ｃ１の装置。
［Ｃ１４］
前記第１の接地プレートは、前記誘電体基板の前記表面に誘電体窓を形成し、それは前記放射スタブ及び前記１又はそれより多くの接地された容量スタブにより侵略される、Ｃ１の装置。
［Ｃ１５］
前記第１の接地プレートと前記第２の接地プレートは、前記誘電体基板の前記表面に誘電体窓を形成し、それは前記放射スタブ及び前記１又はそれより多くの接地された容量スタブにより侵略される、Ｃ５の装置。
［Ｃ１６］
第１の表面を有する第１の金属層上に誘電体層を形成すること；
前記誘電体層上に第２の金属層のパターンを形成して、前記誘電体層の一部である誘電体窓を露出させること、ここで、前記パターンは放射スタブ及び前記放射スタブから間を空けて離れた１又はそれより多くの接地された容量スタブを有する；及び
前記１又はそれより多くの接地された容量スタブに接続された第１の接地プレートを形成すること、ここで、前記第１の接地プレートは前記第２の金属層の一部でありそしてグランドに接続される、を具備する方法。
［Ｃ１７］
前記１又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記放射スタブの側辺と平行に前記第１の接地プレートの第１の辺から延びる、Ｃ１６の方法。
［Ｃ１８］
前記放射スタブの底に接続された第１の端を有する短絡レッグを形成すること；及び
前記短絡レッグから間を空けて離れた前記放射スタブの前記側辺に接続された延伸給電ストリップを形成すること、ここにおいて、前記放射スタブ、前記短絡レッグ、及び前記延伸給電ストリップは、一緒に接続されて、Ｆ字形を形成する、をさらに具備する、Ｃ１６の方法。
［Ｃ１９］
前記短絡レッグは、前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第１の接地プレートに接続される、Ｃ１８の方法。
［Ｃ２０］
前記第１の接地プレートから間を空けて離れた第２の接地プレートを形成すること、ここで、前記第２の接地プレートはグランドに接続するためであり、そしてここにおいて、前記短絡レッグは前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第２の接地プレートに接続される、をさらに具備する、Ｃ１６の方法。
［Ｃ２１］
前記延伸給電ストリップに接続された給電ラインを形成すること、をさらに具備する、Ｃ１８の方法。
［Ｃ２２］
前記給電ラインは、前記第１の接地プレート及び前記第２の接地プレートから間を空けて離れ１対のギャップを形成する中央ストリップを有する接地された共面導波管である、Ｃ２１の方法。
［Ｃ２３］
前記第１の表面に対向する前記誘電体層の第２の表面上に第３の接地プレートを形成すること、ここで、前記第３の接地プレートはグランドに接続するためであり、前記第３の接地プレートは前記中央ストリップ及び前記対のキャップの下にある、をさらに具備する、Ｃ２２の方法。
［Ｃ２４］
前記延伸給電ストリップは、前記第１の表面に対向する誘電体基板の前記第２の表面上の第２の金属層に形成され、そして前記給電ラインは前記延伸給電ストリップに接続され且つ前記誘電体基板の前記第２の表面上の前記第２の金属層に形成されたマイクロ−ストリップ・ラインである、Ｃ２３の方法。
［Ｃ２５］
前記延伸給電ストリップと前記放射スタブとの間を接続する前記誘電体基板のビア・ホール内部に金属導電体を形成すること、をさらに具備する、Ｃ２４の方法。
［Ｃ２６］
ベースバンド信号を処理するベースバンド・プロセッサ、ここで、前記ベースバンド・プロセッサは送信信号を生成しそして受信信号を処理する；
前記ベースバンド・プロセッサに接続され、前記送信信号と前記受信信号とを処理するトランシーバ；
前記トランシーバに接続され、前記送信信号と前記受信信号との間を切り換えるスイッチ；及び
前記スイッチに接続され、前記送信信号を送信しそして前記受信信号を受信するアンテナ回路、ここで、前記アンテナ回路は、
第１の表面を有する誘電体基板、
前記誘電体基板の前記第１の表面上の放射スタブ、及び
前記誘電体基板の前記表面上にあり、グランドに接続するための第１の接地プレート、ここで、前記第１の接地プレートは前記放射スタブから間を空けて離れた１又はそれより多くの接地された容量スタブを含み、前記１又はそれより多くの接地された容量スタブは性能パラメータを調整するを具備する回路である、システム。
［Ｃ２７］
前記１又はそれより多くの接地された容量スタブは、前記放射スタブの側辺と平行に前記第１の接地プレートの第１の辺から延びる、Ｃ２６のシステム。
［Ｃ２８］
前記アンテナ回路は、
前記放射スタブの底に接続された第１の端を有する短絡レッグ；及び
前記短絡レッグから間を空けて離れた前記放射スタブの前記側辺に接続された延伸給電ストリップ、ここにおいて、前記放射スタブ、前記短絡レッグ、及び前記延伸給電ストリップは、一緒に接続されて、Ｆ字形を形成する、をさらに具備するアンテナ回路である、Ｃ１のシステム。
［Ｃ２９］
前記短絡レッグは、前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第１の接地プレートに接続される、Ｃ２８のシステム。
［Ｃ３０］
前記アンテナ回路は、
前記第１の接地プレートから間を空けて離れた第２の接地プレート、ここで、前記第２の接地プレートはグランドに接続するためであり、そしてここにおいて、前記短絡レッグは、前記第１の端と反対の第２の端を有し、前記第２の接地プレートに接続される、をさらに具備するアンテナ回路である、Ｃ２６のシステム。
【図１Ａ】
0005653946.tif 000002
【図１Ｂ】
0005653946.tif 000003
【図１Ｃ】
0005653946.tif 000004
【図２Ａ】
0005653946.tif 000005
【図２Ｂ】
0005653946.tif 000006
【図２Ｃ】
0005653946.tif 000007
【図２Ｄ】
0005653946.tif 000008
【図３Ａ】
0005653946.tif 000009
【図３Ｂ】
0005653946.tif 000010
【図３Ｃ】
0005653946.tif 000011
【図４】
0005653946.tif 000012
【図５】
0005653946.tif 000013
【図６】
0005653946.tif 000014
【図７】
0005653946.tif 000015
【図８】
0005653946.tif 000016
【図９】
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【図１０】
0005653946.tif 000018
【図１１】
0005653946.tif 000019
【図１２】
0005653946.tif 000020
【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
0005653946.tif 000022
【図１４】
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【図１５】
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